ゲノムジャンク領域にコードされる機能ペプチドの制御機構の情報学的推定と実験的検証

基因组垃圾区编码功能肽调控机制的信息估计和实验验证

基本信息

批准号：
21K12107
负责人：
福吉修一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ヒトゲノムにおける非翻訳領域による生理活性機構の全貌解明を目的とし、翻訳に関わるリボソームが、メッセンジャーRNA上の非コード領域の上流にあるORF(uORF)を翻訳する際の挙動を検討するため、80Sリボソームの構造情報解析を中心とした研究を行うことにある。今年度の助成金は、主に最新版の分子動力学シミュレーションプログラムAMBERおよび分子のコンフォメーション解析プログラムCOFLEXの購入に充てられた。また、シミュレーションは別用途で使用していたコンピュータ(Ryzen Threadripper 2990WX 32CPU×3台)を並列計算用にクラスター化したシステムを用いて行った。具体的には、uORFペプチドとリボソーム内トンネル部位とのスタッキングについての議論を行うため、トンネルを持つ50Sサブユニットに対する分子動力学シミュレーションを行っており、収束し次第ペプチドとのドッキングを行う予定だった。リボソームの構造は、タンパク質構造データバンク(PDB)から入手(PDBID: 4UG0)し30Sサブユニットを除去したモデルを用い分子動力学シミュレーションソフトウェアAMBERにより計算を行った。しかし、リボソームのような分子量が2,700,000を超えるタンパク質とRNAの巨大分子複合体において上記全原子シミュレーションは1回の計算に多くの計算コストが必要となり、収束までに時間がかかることが判明した。そのため、計算コストを削減する目的で、精度は落ちるが残基を1個の粒子として近似するGOモデルを用いた粗視化についての検討を行っている。

这项研究旨在完全阐明人类基因组中未翻译区域的生理活性机制，并着重于80S核糖体的结构信息分析，以便检查在非编码区域上游墨西哥rna上翻译ORF（UORFS）时翻译ORF（UORFS）时的行为。今年的补助金主要用于购买最新的分子动力学模拟程序琥珀色和分子构象分析计划COFLEX。此外，使用用于其他目的的系统（3 ryzen Threadripper 2990WX 32 CPU）进行了模拟，该系统用于其他目的（3 Ryzen ThreadRripper 2990WX CPU）进行了并行计算。具体而言，为了讨论UORF肽和颌骨内隧道位点之间的堆叠，我们用隧道对50S亚基进行了分子动力学模拟，一旦发生收敛，我们计划与肽对接。核糖体的结构使用从蛋白质结构数据库（PDB）（PDBID：4UG0）获得的模型使用分子动力学仿真软件琥珀计算，并删除了30S亚基。然而，已经发现，在蛋白质和RNA的大分子复合物中，分子量超过2,700,000（例如核糖体），上述总原子模拟需要一个计算的大计算成本，并且发现收敛时间需要时间。因此，为了降低计算成本，我们正在考虑使用降低精度的GO模型进行粗粒，但残基被近似为一个粒子。